Usatov Aleksandr Vyacheslavovich

Публикации автора:

1. The influence of plastoquinone derivatives SkQ on maintaining the balance of ROS in plant organisms under the influence of extreme environmental factors
   Резюме Abstract | Скачать
   Статья представляет собой обзор исследований действия митохондриально-направленных антиоксидантов класса SkQ на растения при воздействии неблагоприятных абиотических факторов. В статье рассмотрены защитные механизмы антиоксидантов при избыточном накоплении АФК (активных форм кислорода), вызванном экстремальными факторами среды, такими как засуха, загрязнение поллютантами, затопление. Приведены сведения в химическом строении и свойствах производных пластохинона класса SkQ и их влиянии на растения на клеточном, тканевом и организменном уровне. На основании рассмотренных в обзоре работ можно сделать вывод, что изучение и использование соединений класса SkQ открывает хорошие перспективы для исследования механизмов действия антиоксидантных веществ в формировании устойчивости сельскохозяйственных культур к стрессовым факторам. При этом за счет эффекта концентрирования липофильных катионов в митохондриях их действующие концентрации на порядки ниже, чем таковые для прочих соединений с аналогичными свойствами. Это обстоятельство обеспечивает экономические преимущества массового применения митохондриально-направленных антиоксидантов в сельском хозяйстве.
2. Effect of plastoquinone derivative SkQ3 on growth and development parameters of maize under drought conditions
   Резюме Abstract | Скачать
   В статье проанализировано влияние производного пластохинона - SkQ3 на показатели роста и развития растений кукурузы по результатам оранжерейного опыта и полевых испытаний. Показано, что при снижении влажности почвы с 70 % до 35 % происходит уменьшение как высоты, так и сухой массы 40-дневных растений в 1,5 и 3 раза, соответственно. Однако при одноразовой обработке семян растворами SkQ3 в концентрациях 2,5 нМ и 7,5 нМ, высота обработанных растений превышала высоту контроля на 9,5 % и 10,6 %, а сухую массу - 14,8 % и 15,8 %, соответственно. В полевых испытаниях, проведенных на базе АНЦ «Донской» в условиях дефицита влаги в период вегетации кукурузы, предпосевная обработка семян водными растворами SkQ3 в исследованных концентрациях повысила всхожесть семян на 8 - 10 %, количество растений в фазу появления всходов и перед уборкой на 8 – 14 %, высоту растений на 15 - 17 %, а число початков на 10 %.
3. Identification of salt tolerance genes SKC1 and SNC in rice lines of hybrid origin
   Резюме Abstract | Скачать
   Засоление почв – это широко распространенный фактор. Один из способов эффективного использования засоленных земель является культивирование на них солеустойчивых сортов и гибридов растений, в частности риса. Рис является ценной пищевой и сельскохозяйственной культурой. В России рис выращивают на севере его мирового ареала. В Ростовской области проблема хлоридного засоления почв также актуальна. Растения риса относятся к числу чувствительных к засолению культур, особенно на ранних вегетативных и поздних репродуктивных стадиях развития. Возделывание риса на засоленных почвах приводит к значительному уменьшению урожайности. Устойчивость к хлоридному засолению у растений риса является многофакторным количественным признаком, который контролируется более 50 генами, из них наиболее эффективные гены SKC1 и SNC, расположенные в первой группе сцепления. Цель исследования – отбор с применением SSR–маркеров линий риса гибридного происхождения с генами солеустойчивости SKC1, SNC и оценка их по комплексу хозяйственно ценных признаков. Была проведена гибридизация между отечественными скороспелыми сортами и зарубежными донорами солеустойчивости. В результате SSR–анализа были отобраны солеустойчивые комбинации риса с геном SKC1 в количестве 19 шт. и с геном SNC – 6 шт. с оптимальными показателями хозяйственно ценных признаков, которые рекомендуются для выращивания в агроклиматической зоне Ростовской области.
4. Screening of hybrid rice genotypes for the presence of the salinity resistance gene Saltol
   Резюме Abstract | Скачать
   Рис – это одна из важных злаковых культур, которая является источником питательных веществ более чем для половины населения земного шара. Под воздействием абиотических факторов, таких как засоление, происходит сокращение пригодных для возделывания с.-х. культур земель. Избыточное засоление не благоприятно влияет на растения риса, приводя к нарушению физико-биохимических процессов, ионного баланса, клеточных компонентов (ДНК, белков, липидов). Солеустойчивость у растений риса контролируется огромным количеством взаимосвязанных процессов и генов. QTL толерантности к солевому стрессу картированы на разных хромосомах. Основной QTL, названный как Saltol, картирован на хромосоме 1. Известны также и другие локусы, отвечающие за толерантность к солевому стрессу у растений риса, такие как SKC1 и qST1 (хромосома 1), qST3 (хромосома 3) и другие. В настоящее время известны солеустойчивые сорта риса, такие как Pokkali, Nova Bokra, Moroberikan, Bhura Ratha, R21, R26, R20, R17, IR74099 и другие. Селекция с помощью маркеров, для идентификации QTL солеустойчивости – это уникальная возможность для повышения продуктивности и устойчивости растений риса к абиотическим стрессам. Цель исследования ˗ провести скрининг и выявить толерантные к солевому стрессу гибридные генотипы риса. В качестве доноров солеустойчивости в скрещивания были внедрены известные азиатские сорта IR74099-3R-3-3, R17, R21, R26 и R20. В качестве реципиентных форм выступали сорта местной селекции Контакт, Новатор, Боярин и Аметист. Отобрали 65 гибридных линий и провели скрининг на наличие QTL солеустойчивости гена Saltol (маркер RM 493). Идентифицировано 21 гибридных генотипов с длинной ампликона 211 пн, как у донорного сорта IR74099-3R-3-3. В остальных генотипах амплификация обнаружена не была. Проведенный скрининг выявил генотипы риса с геном Saltol, которые рекомендуются для включения в программы селекции.
5. Молекулярно-генетические и физиологические особенности хлорофилл-дефицитных мутантов подсолнечника с внеядерным типом наследования
   Резюме Abstract | Скачать
   Растения с хлорофильными мутациями являются классическим объектом для изучения как механизмов биогенеза фотосинтетического аппарата, так и ядерно-цитоплазматических взаимоотношений. Проведен физиолого-генетический анализ линий en:chlorina-1, en:chlorina-6 и en:chlorina-7 из коллекции хлорофилл-дефицитных мутантов подсолнечника (Helianthus annuus L.) Южного федерального университета. Все анализируемые мутанты с желто-зеленой окраской листьев были получены на генетической основе одной инбредной линии 3629 с помощью индуцированного нитрозометилмочевиной мутагенеза и имеют внеядерный тип наследования мутаций. Сравнительный анализ локализованных в хлоропластной ДНК мутаций и фотохимической активности изучаемых линий позволяют предположить, что мутантный фенотип en:chlorina-1 непосредственно связан с несинонимичной мутацией в гене psaB (Thr586Ile), en:chlorina-6 – в гене psaB (Gly385Glu), а en:chlorina-7 – в генах psaA (Thr528Ile) и psbB (His157Tyr).
6. Хлорофильные мутации подсолнечника, индуцированные N-нитрозо-N-метилмочевиной и особенности их наследования I. Пестролистные химеры
   Резюме Abstract | Скачать
   Проведен физиолого-генетический анализ пестролистных химер variegated из коллекции хлорофильных мутантов подсолнечника Южного федерального университета. Все анализируемые мутанты, растения которых в течение нескольких десятилетий, наследуют с различной степенью выраженности, хлорофильные дефекты были получены на генетической основе одной инбредной линии с помощью индуцированного нитрозометилмочевиной мутагенеза. На основании полученных результатов: постоянное соматическое расщепление, однородительское материнское наследование мутантного признака, сниженное содержание в мутантной ткани хлорофиллов и каротиноидов, изменения внутренней структуры пластид, наличие на границе между нормальными и мутантными тканями гетеропластидных клеток сделан вывод о пластидной природе хлорофильных мутаций у пестролистных форм подсолнечника.
7. Хлорофильные мутации подсолнечника, индуцированные N-нитрозо-N-метилмочевиной и особенности их наследования II. Внеядерные мутации en:chlorina
   Резюме Abstract | Скачать
   Проведен физиолого-генетический анализ мутантов en:chlorina из коллекции хлорофильных мутантов подсолнечника Южного федерального университета. Все анализируемые мутанты с желто-зеленой окраской листьев, растения которых в течение нескольких десятилетий, наследуют хлорофильные дефекты, были получены на генетической основе одной инбредной линии с помощью индуцированного нитрозометилмочевиной мутагенеза. На основании полученных результатов: однородительское материнское наследование мутантного признака, сниженное содержание в листьях хлорофиллов, изменения внутренней структуры пластид и хлоропластной ДНК, сделан вывод о пластидной природе хлорофильных мутаций en:chlorina.